
A white dwarf is the remnant core of a low-mass star, frequently observed in planetary system remnants and binary interactions.Une naine blanche est un résidu compact d'étoile avec une masse inférieure à la limite de Chandrasekhar (masse maximale pour de tels objets, environ 1,44 masse solaire). La densité moyenne atteint 10⁶ g/cm³, c'est-à-dire qu'une cuillère à café de matière pèserait plusieurs tonnes. La pression du gaz électronique dégénéré (gaz obéissant au principe d'exclusion de Pauli) empêche l'étoile de s'effondrer. La température de surface peut dépasser 100 000 K, mais en raison de sa petite taille, la luminosité est faible. Elle refroidit progressivement jusqu'à devenir une naine noire, mais ce processus dure plus longtemps que l'âge de l'Univers.
La prédiction théorique des étoiles dégénérées est liée aux travaux de Ralph Fowler (1926) et de Subrahmanyan Chandrasekhar (1931), qui a déterminé la masse limite (limite de Chandrasekhar). La première naine blanche découverte, 40 Eridani B, a été observée par William Herschel en 1783, mais sa nature est restée incertaine jusqu'au XXe siècle. Sirius B a été découverte en 1862 par Alvan Clark, et sa haute densité a été établie en 1915 par Walter Adams.
Dans une naine blanche, les électrons forment un gaz dégénéré obéissant à la statistique de Fermi-Dirac, c'est-à-dire qu'ils occupent tous les états d'énergie inférieurs jusqu'à l'énergie de Fermi (principe de Pauli). La pression de dégénérescence ne dépend presque pas de la température, ce qui rend l'étoile stable lors du refroidissement. Le refroidissement est décrit par la théorie de Mestel : au début, le refroidissement par neutrinos domine, puis le refroidissement photonique depuis la surface. Lorsqu'une certaine température est atteinte, la cristallisation commence — les ions de carbone et d'oxygène forment un réseau cristallin, libérant de la chaleur supplémentaire et ralentissant le refroidissement.
On estime l'âge des amas stellaires grâce aux naines blanches ; les explosions de supernovae de type Ia impliquant des naines blanches ont permis de découvrir l'expansion accélérée de l'Univers.
La naine blanche la plus célèbre est Sirius B, de la taille de la Terre mais avec une masse presque égale à celle du Soleil. Elle orbite autour de l'étoile la plus brillante du ciel nocturne, Sirius.















